JPH0435645B2 - - Google Patents

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JPH0435645B2
JPH0435645B2 JP58010998A JP1099883A JPH0435645B2 JP H0435645 B2 JPH0435645 B2 JP H0435645B2 JP 58010998 A JP58010998 A JP 58010998A JP 1099883 A JP1099883 A JP 1099883A JP H0435645 B2 JPH0435645 B2 JP H0435645B2
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JP
Japan
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screen
signal
burnout
integrated
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JP58010998A
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English (en)
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JPS59137720A (ja
Inventor
Takao Wada
Yasumitsu Kurosaki
Shigeki Yamauchi
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to JP58010998A priority Critical patent/JPS59137720A/ja
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Publication of JPH0435645B2 publication Critical patent/JPH0435645B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F23N5/082Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/50Control or safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2229/00Flame sensors
    • F23N2229/20Camera viewing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はゴミ焼却炉などにおいて、炎部と灰部
の境界、すなわち、燃えきりレベルの検出方法に
関するものである。
〔従来技術〕
従来、この種の燃えきりレベル検出方法として
テレビカメラを利用する方法がある(例えば、特
開昭57−84917号)。これは、焼却炉内をテレビカ
メラにより撮像し、該テレビカメラから得られる
画像信号を一定の閾値と比較し、該閾値を越えた
画像信号が、予め定めた長さ以上継続する場合は
燃焼部とし、予め定めた長さを継続しない場合、
灰部と識別するものである。しかし、この従来方
法では、炉内の燃焼状態、カメラレンズのよご
れ、撮像管の劣化等により、その都度、閾値を最
適に調整しなおす必要があるという欠点を有して
いる。又、燃焼が活発であつても、それが極めて
局部に限定されている場合は、誤つて灰部と識別
されてしまい、燃えきりレベルの確実な検出は期
待できない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来方法の欠点を克服
し、焼却炉内の燃えきりレベルを容易に、しかも
確実・高精度に検出する方法を提供することにあ
る。
〔発明の概要〕
本発明の要点は、テレビカメラから得られる画
像信号を炉内の明るさに対応した多値化信号に変
換して、これを各水平走査線単位に積算し、該積
値を基準値として比較して燃えきりレベルを検出
するものである。すなわち、本発明では、従来の
ように画像信号をそのまま一定の閾値で比較する
ことはせず、該画像信号を炉内の明るさに対応し
た多値化信号に変換し、その積算値を用いている
ため、撮像管の劣化、レンズの汚れなどによる相
対的量変化にともない、二値化信号の明(一定の
閾値を越えた画像信号)部の長さが変化し、焼却
部と灰部との判別を誤ることが無い。又、局部的
な燃焼状態も該積算値に反映されることになり、
誤つて灰部と識別されることはない。以下、本発
明の内容を図示の実施例について詳細に説明す
る。
〔発明の実施例〕
第1図はゴミ焼却炉設備の燃えきりレベル検出
に本発明を適用した場合の全体構成図である。第
1図において、ゴミ投入口1より投入されたゴミ
2は徐々に下降し、炉内3を経て燃焼炉4に入
る。燃焼炉4に入つたゴミ2は、乾燥火格子5に
おいて熱風により水分を除去された後、燃焼火格
子6に送られ、燃焼せしめられる。該燃焼火格子
6で燃え残つたゴミは後燃焼火格子7において灰
8となり、定期的に灰送りコンベア9の上に落さ
れる。一方、テレビカメラ13は、燃焼火格子6
と後燃焼火格子7との境界部10に光学中心軸1
1をもち、該燃焼火格子6と後燃焼火格子7を視
野内におさめるべく、炉内のぞき窓12に接して
設置される。本発明は、このテレビカメラ13に
よつて炉内を撮像し、その画像信号S1を画像信
号処理装置14によつて処理し、燃えきりレベル
を検出するものである。
次に、本発明による燃えきりレベルの検出原理
について説明する。
テレビカメラ13で得られる画像信号S1は火
炎部が周囲の背景に対して著しく高いコントラス
トを有している。これを例えばモニタテレビで再
生すると第2図のようになる。画像信号処理装置
14は、画像信号S1を炉内の明れさに対応した
多値化信号に順次A/D変換し、これを各水平走
査線単位に積算する。次に1画面における各走査
線対応の積算値LL中から最大の積算値LLMを求
める。この最大値LLMに対し、一定比率K1を乗
じた値LC1すなわち、 LC=K1・LLM (1) を求め、各走査線毎にLLCとLCを比較して、LL
LCならば燃焼部(炎部)、LL<LCならば灰部
なる判別を行う。次に、画面の上方から順番に走
査線の特徴を調べ、炎部に相当する走査線が連続
してN1回以上存在した後、灰部に相当する走査
線が連続してN2回以上生じた場合、その境界点
の走査線番号Liを燃えきりレベルに対応させる。
なお、1画面において、複数の燃えきりレベル
Li1、Li2、…Lioが検出された場合は、その中で走
査線番号が最も大きいものを最終的な燃えきりレ
ベルとすればよい。
以上が本発明による燃えきりレベル検出方法の
原理であるが、第1図に示す様な焼却部炉内で
は、後燃焼火格子7上の灰が定期的(例えば2分
毎)に灰送りコンベア9上に落されるため、この
衝撃により灰が舞上り、一定期間(例えば30秒
間)、カメラ13の視野がふさがれてしまう。従
つて、この間は燃えきりレベルの検出は不可能と
なる。本発明では、これに次のように対処する。
第1の方法は、1画面における積算値中の最大
値LLMが所定の値K2より小さくなつた場合、灰
の舞上り現象が発生してカメラ視野が遮断された
ものと判別し、燃えきりレベルLiとしては前回の
値を有効とする。第2の方法は、1画面における
各積算値LLの平均値LLA、すなわち、 LLA=ΣLL/N N:1画面中の水平走査線本数 を求め、それを平滑処理した値LLA′とLLAとの
差が一定値以上となつた場合、灰の舞上り現象が
発生したと判別して、同様に前回の燃えきりレベ
ルを有効とする。なお、LLA′は次のように求め
る。
LLA″=α1LLA+α2LLA″ 但し、α1+α2=1 LLA″:前回の平滑値 第3図に本発明の中心をなす画像信号処理装置
14の一実施例を示す。テレビカメラ13により
得られたアナログ画像信号S1は多値化回路15
に入り、クロツク同期信号発生回路16で得られ
るクロツク信号COのタイミングで順次、炉内の
明るさに対応した多値化信号S2に変換される。
クロツク同期信号発生回路16は画像信号S1を
入力して、クロツク信号CO、水平同期信号C1
および垂直同期信号C2を発生する回路である。
多値化信号S2は積算回路17に入り、1水平走
査線について積算され、明部の量に比例した多値
化積算信号S3が出力される。積算回路17に印加
されている信号C1は1水平走査線期間に対応し
ており、積算回路17での積算処理は該信号C1
の制御下で行われる。
1水平走査線毎の多値化積算信号S3は基準計
算回路18内のメモリ(図示せず)に一旦記憶さ
れて、信号C2の制御下で1画面毎に該基準計算
回路18で1画面中の最大積算値が調べられ、こ
れに定数設定器19から与えられる定数K1を乗
じて基準信号S4が得られる。
多値化積算信号S3と基準信号S4は走査線特
徴抽出回路20に入力され、S3S4の場合は該
当走査線の特徴を火炎部、S3<S4の場合は該当
走査線の特徴を灰部と判断したことを示す特徴信
号S5を出力する。この特徴S5は燃えきりレベ
ル検出回路21に入力される。燃えきりレベル検
出回路21では、炎部の特徴が定数設定器22で
与えられる値N1回以上連続して発生し、かつ、
灰部の特徴が定数設定器23で与えられる値N2
回以上連続して発生する境界の走査線を検出し、
これを燃えきりレベル信号S6として出力する。
24は燃えきりレベル判別回路であり、信号S
6のうち、最も走査線番号の大きいものを最終的
な燃えきりレベルと判別し、該燃えきりレベルに
対応する走査線番号信号S7を出力する。
一方、基準値計算回路18において検出された
最大積算値S8は最大値監視回路26に入力さ
れ、ここで定数設定器27の値K2と比較され、
S8≧K2の場合は正常、S8<K2の場合は異常を示
す信号S9が検出される。
又、積算回路17において得られた積算値S3
は積算値平均計算回路29に入力され、信号C2
の制御下で1画面中の積算値の平均値S10が求め
られる。S10は平滑回路30に入力され、ここで
信号C2の制御下でもつて画面毎の平均値S10に
対する平滑値S11が計算される。S10とS11は平均
値監視回路31に入力され、両者の差が定数設定
器32の値K3と比較され、|S11−S10|≦K3の
場合は正常、|S11−S10|>K3の場合は異常の
信号S12が検出される。
上記最大値異常信号S9と平均値異常信号S1
2は画面異常検出回路28で論理和演算され、画
面/異常信号S13が出力される。25は燃えき
りレベル出力回路で、信号C2の制御下でもつて
信号S13が正常を示す場合は信号S7をそのま
ま出力し、信号S13が異常を示す場合は、予め
持保しておいた前回の燃えきりレベル信号を出力
する。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明によれば、テレビカ
メラから得られる画像信号を炉内の明るさに対応
した多値化信号に変換し、その積算値を基準値と
比較することを基本とするため、局部的な燃焼状
態も該積算値に反映されるため、焼却炉内の燃え
きりレベルが確実に検出できる。しかも、画像信
号の積算値は、画像信号を単純にアナログ積分し
て得るのではなく、多値化信号の積算というデイ
ジタル処理によるため、精度がよく、この点から
も燃えきりレベル検出の確実性が達成される。
又、上記積算値と比較する基準値を、1画面中に
おける該積算値の最大値に応じて設定することに
より、炉内の燃焼状態に応じて燃焼部と灰部との
判別条件が自動的に修正されるため、従来の方法
に比べて燃えきりレベル検出が容易に実現され
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はゴミ焼却炉設備に本発明に適用した場
合の全体構成図、第2図は焼却炉内の燃焼状態を
モニタテレビで再生した図、第3図は本発明の中
心をなす画像信号処理装置の一実施例を示す図で
ある。 2……ゴミ、4……燃焼炉、5……乾燥火格
子、6……燃焼火格子、7……後燃焼火格子、8
……灰、13……テレビカメラ、14……画像信
号処理装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 焼却炉内のストーカに対し画面の走査線が水
    平になるように設置したテレビカメラにより、炉
    内の燃焼部を撮像し、該テレビカメラから得られ
    る画像信号を炉内の明るさに対応した多値化信号
    に順次アナログ・デイジタル変換(A/D変換)
    し、この多値化信号を各水平走査線単位に積算
    し、該積算値を基準値として比較して燃えきりレ
    ベルを検出することを特徴とするゴミ焼却炉の燃
    えきりレベル検出方法。 2 1画面中における前記積算値の最大値を求
    め、該最大値に対して一定化率を乗じた値を、各
    積算値と比較すべき基準値とすることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の燃えきりレベル検
    出方法。 3 前記最大値が予め定めた値以下になつた場
    合、その画面を異常とし、前回検出した燃えきり
    レベルを有効とすることを特徴とする特許請求の
    範囲第2項記載の燃えきりレベル検出方法。 4 1画面における積算値の平均値を求め、その
    平滑処理した値と平均値との差が急変した場合、
    その画面を異常とし、前回検出した燃えきりレベ
    ルを有効とすることを特徴とする特許請求の範囲
    第2項記載の燃えきりレベル検出方法。
JP58010998A 1983-01-26 1983-01-26 燃えきりレベル検出方法 Granted JPS59137720A (ja)

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JPS59137720A JPS59137720A (ja) 1984-08-07
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Families Citing this family (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61143618A (ja) * 1984-12-14 1986-07-01 Kawasaki Heavy Ind Ltd 燃え切りレベル検出方法
JPS61143617A (ja) * 1984-12-14 1986-07-01 Kawasaki Heavy Ind Ltd ごみ焼却炉の燃焼制御方法
JP2769618B2 (ja) * 1987-09-08 1998-06-25 日本セメント株式会社 画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法
JP2769620B2 (ja) * 1988-04-27 1998-06-25 日本セメント株式会社 画像処理による焼却炉の燃え切り点検出方法

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JPS5441132A (en) * 1977-09-07 1979-04-02 Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Mask for xxray exposure
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